Algorithm for online coefficient correction artificial neural network in MPPT controllers for solar batteries

Abstract

Основним елементом сонячних енергетичних установок зазвичай є силовий каскад (DC/DC – перетворювач, інвертор). Перетворювачі у таких системах генерування повинні мати високий ККД (не менше 90%), високу якість вихідного сигналу та забезпечувати роботу енергоустановки з максимальним відбором потужності від сонячної батареї. Характеристики сонячних батарей суттєво залежать від погодних умов, таких як освітленість та температура. Протягом дня температура та потужність опромінення сонячного генератора постійно змінюються. Ці зміни призводять до зсуву точки максимальної потужності та до часткової втрати потужності установки. Щоб забезпечити отримання максимально можливої потужності від сонячної батареї, необхідно використовувати відповідний алгоритм відстеження точки максимальної потужності (MPPT). Для MPPT застосовуються спеціалізовані контролери, які використовують один із алгоритмів для оптимізації робочої точки фотомодулів. Найчастіше використовувані методи: обурення та спостереження, метод зростаючої провідності, метод постійної напруги. Метод відстеження точки максимальної потужності, що використовується, багато в чому визначатиме ефективність фотоелектричної системи генерування. Максимальний вибір потужності від сонячних батарей можливий лише при здійсненні безперервного регулювання напруги батареї в оптимальній робочій точці. Таким чином, при проектуванні та створенні сучасних ефективних фотоелектричних систем генерування повинні вирішуватись завдання не лише покращення технології сонячних елементів з підвищеним ККД, а й низка питань проектування фотоелектричних перетворювачів та їх системи управління з метою суттєвого підвищення їх енергетичної ефективності.

The main element of solar power plants is usually a power cascade (DC/DC converter, inverter). Converters in such generation systems should have high efficiency (at least 90%), high output signal quality and ensure operation of the power plant with maximum selection of power from the solar battery. The characteristics of solar panels depend heavily on weather conditions such as light and temperature. During the day, the temperature and power of the solar generator are constantly changing. These changes result in a shift in the maximum power point and a partial loss of power. In order to obtain the maximum possible power from the solar battery, it is necessary to use the appropriate maximum power point tracking algorithm (MPPT). For MPPT, specialized controllers are used, which use one of the algorithms to optimize the working point of the photomodules. The most commonly used methods are perturbation and observation, increasing conductivity, constant voltage. The maximum power point tracking method used will largely determine the efficiency of the photovoltaic generation system. Maximum power recovery from solar panels is possible only when the battery voltage is continuously regulated at an optimal operating point. Thus, the design and development of modern efficient photovoltaic generation systems should address not only the improvement of high efficiency solar cell technology, but also a number of issues of designing photovoltaic converters and their control systems to significantly improve their energy efficiency.